综合算力评价研究报告（2024年）

No.202417 综合算力评价研究报告 （2024年） 中国信息通信研究院2024年12月 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。 转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 更名声明 原“集智”白皮书更名为“集智”蓝皮书。“集智”蓝 皮书将继续秉承原有的编撰理念和高质量标准，致力于提供有价值的信息和洞见。 前言 以人工智能为代表的前沿技术，正以前所未有的速度深刻改变着各个行业的运作模式，加速全球数字经济快速发展，并对算力、存力、运力提出了更高要求。算力是数字经济发展的核心驱动力，存力为数字经济发展提供坚实基础，运力为数字经济发展提供传输保障。综合算力作为集算力、存力、运力于一体的新型生产力，成为支撑“人工智能+”战略的重要力量。 建立综合算力评价体系，深度摸查、分析我国综合算力发展现状，对于加快产业发展进程、促进技术革新、推动数字经济高质量发展等具有重要意义。《综合算力评价研究报告（2024年）》全面阐述综合算力的内涵及特点，构建涵盖算力、存力、运力、环境等关键因素的综合算力评价体系，多维度客观分析了我国综合算力的发展情况，挖掘我国各地区综合算力发展的问题，并给出发展建议，为国家及地方的算力产业发展提供参考。 时间仓促，报告仍有诸多不足，恳请各界批评指正。后续我们将不断更新完善，如有意见建议请联系中国信通院研究团队：dceco@caict.ac.cn。 目录 一、综合算力研究背景1 （一）全球算力高速发展且竞争加剧1 （二）我国多方协同推进算力发展2 （三）综合算力已成为我国数字经济发展的核心驱动力3 二、我国综合算力总体进展4 （一）算力结构不断调整，智算规模增长势头强劲4 （二）存力规模持续扩大，先进占比不断提升4 （三）运力质量显著提升，网络设施不断升级5 （四）算存运基础能力共同发展，创新技术不断突破6 三、综合算力评价6 （一）评价体系构建6 （二）综合算力评价结果10 （三）算力评价结果11 （四）存力评价结果17 （五）运力评价结果21 （六）环境评价结果25 四、城市算力评价结果29 五、综合算力发展建议31 （一）构建多元算力供给体系，优化综合算力布局31 （二）加快产业绿色低碳发展，提升基础设施能效碳效32 （三）强化产业发展政策支撑，完善标准规范体系建设32 （四）加强核心技术创新能力，加快构建新质生产力33 （五）持续深化算力产业赋能，促进数实行业深度融合34 （六）持续完善算力产业生态，加速建链延链补链强链35 附件一数据来源36 附件二计算方法36 附件三计算口径37 附件四名词解释41 图目录 图1综合算力评价体系3.09 图2省级行政区综合算力评价Top1011 图3省级行政区算力评价Top1012 图4省级行政区算力-算力规模评价Top1013 图5我国在用算力规模分布14 图6我国在建算力规模分布14 图7省级行政区算力-算力质效评价Top1015 图8各省上架率情况16 图9PUE较优省份17 图10省级行政区存力评价Top1018 图11省级行政区存力-存力规模评价Top1019 图12总体存储容量与单机架存力情况20 图13省级行政区存力-存力性能评价Top1021 图14省级行政区运力评价Top1022 图15省级行政区运力-入算网络评价Top1023 图16省级行政区运力-算间网络评价Top1024 图17省级行政区运力-算内网络评价Top1025 图18省级行政区综合算力环境评价Top1026 图19省级行政区综合算力环境-资源评价Top1027 图20省级行政区综合算力环境-市场评价Top1028 图21城市算力评价Top1030 表目录 表1指标体系与计算口径37 一、综合算力研究背景 （一）全球算力高速发展且竞争加剧 人工智能、区块链、大数据、云计算等数字化技术在全球范围加速创新及广泛应用，日益成为改变世界竞争格局的重要力量，深刻影响一个国家的前途命运，以及人民的生活福祉。数字化技术在各个领域的深度应用，如智能制造、智慧城市、金融科技等，大幅提高了生产效率和生活质量，同时大大增加了算力需求。 人工智能作为新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，全球正在加速发展人工智能技术，智算规模强劲增长。根据中国信息通信研究院数据，截至2023年底，全球算力总规模达到910EFLOPS （FP32），同比增长40%，智算规模同比增长136%。随着大模型和生成式人工智能的发展，人工智能正从完成特定任务如图像识别、语音识别等，逐步迈向拟人类智能水平，具备自主学习、判断和创造等能力。人工智能以前所未有的速度影响和渗透到各行各业，推动各领域的重大变革与产业升级。 算力基础设施是支撑人工智能模型训练、推理及应用部署的关键要素，发达国家高度重视并加快部署。美国国家人工智能研究资源工作组提出美国AI研发基础设施愿景，支持基础研究和AI使能研究中创新方法的研究、开发和转化，缩小计算鸿沟、满足研究需求；欧盟发布多项数据安全法案，旨在保障人工智能基础设施开发所需的数据可靠且安全；日本于2023年5月设立“人工智能战略会议”，主要负责制定人工智能技术的研发、应用普及和相关法律法规等战略决策， 计划为软件银行集团提供资金补贴，用于开发生成式人工智能的超级计算机。 （二）我国多方协同推进算力发展 中国作为全球人工智能发展的主要参与者，正积极实施“人工智能+”战略，推动人工智能与实体经济深度融合。基础设施建设方面，持续加大在算力基础设施上的投资，优化全国算力中心布局，以应对日益增长且多样化的算力需求。《中国算力发展报告（2024年）》显示，国内建成、在建、拟建的智算中心已达百余家，遍布我国30座城市。核心技术研发方面，我国不断加强技术研发投入，提升在人工智能芯片设计、算法模型、操作系统等方面的自主研发能力。创新平台与生态建设方面，构建国家级的人工智能开放创新平台，如百度自动驾驶、阿里巴巴城市大脑等，汇聚创新资源，促进政企学研众创共享；成立各类智能算力产业组织，如算力产业发展方阵、智算生态圈等，推动上中下游企业信息共享，加强合作交流。产业赋能方面，人工智能在政务、科研、教育、医疗、工业、能源、交通等多个领域不断释放其创新价值，持续赋能数字经济社会。 为了加速产业数字化及数字产业化进程，国家出台相关政策，顶层规划我国综合算力体系，引导我国算力基础设施总体布局持续优化。2023年10月，《算力基础设施高质量发展行动计划》发布，面向经济社会发展和国家重大战略需求，强调要稳步提升算力综合供给能力，着力强化运力高效承载，不断完善存力灵活保障，持续增强算力赋能成效。2023年12月，《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全 国一体化算力网的实施意见》印发，实施意见提出，到2025年底，综合算力基础设施体系初步成型，逐步形成以网络化、普惠化、绿色化为特征的算力网高质量发展格局。 （三）综合算力已成为我国数字经济发展的核心驱动力 在当前全球人工智能快速发展、我国实施“人工智能+”行动、且深入推进《算力基础设施高质量发展行动计划》的背景下，高效协同加快算力、存力与运力发展显得愈发关键，不仅是应对人工智能时代挑战的必然选择，也是推动中国数字经济高质量发展、实现社会经济全面转型的关键所在。 综合算力是集算力、存力、运力于一体的新型生产力，对助推产业转型升级、赋能科技创新进步、满足人民美好生活需要和实现社会高效能治理具有重要作用。“综合算力”概念于2022年在中国算力大会上首次提出，为了更好地适应数字经济时代发展需求，中国信通院研究团队每年对综合算力内涵进行完善，对综合算力框架进行修订，对综合算力评价方法进行优化，保障综合算力评价的客观公正性，为我国及地方协同推进数字产业化和产业数字化进程提供理论支撑。 对全国进行综合算力研究分析，有助于客观全面分析当前我国综合算力整体发展现状及发展潜力。科学的评判结果对于我国精准施策，加速推动算、存、运力的全面提升至关重要。通过全方位分析发展现状，能够为我国制定更加科学合理的策略提供依据，实现有针对性地解决现有瓶颈、有前瞻性地布局未来，为我国数字经济的可持续、高质量发展注入持久动能。 建立适用于我国不同省份的综合算力发展评价体系，有助于宏观把握各省综合算力发展动向和趋势，多维度客观衡量各省综合算力的相对发展水平。通过比较各省、市的算力，各省的存力、运力、环境发展情况，为各省、市算力基础设施发展规划和政策制定提供有力支撑，引导各省、市向强化竞争优势、优化资源配置、发展区域特色数字经济的方向迈进，助力精准定位发展重点，加速提升综合算力效能，从而推动地区经济与社会的全面数字化转型。 二、我国综合算力总体进展 （一）算力结构不断调整，智算规模增长势头强劲 算力发展进入新阶段，算力结构不断调整，智能算力加快布局。截至2023年底，我国算力总规模超过230EFLOPS（FP32），同比增长28%，智算规模同比增长超70%，增长势头强劲。在2024年十四届全国人大二次会议的《政府工作报告》中，3次提到“人工智能”，首次提出“人工智能+”作为新的发展战略，进一步强调了“人工智能+”对数字经济的重要作用，也标志着我国对人工智能技术的重视和应用进入了一个新的阶段。大模型等人工智能技术成为引领新一代产业变革的核心力量，推动智能算力迎来更加快速的增长，赋能各种应用场景进行变革创新。 （二）存力规模持续扩大，先进占比不断提升 我国数据存储行业高速发展，存储规模持续扩大，先进占比不断提升。截至2023年底，我国存力规模达到约1200EB，与2022年相比增加约20%；其中，先进存储容量占比超过25%。云计算、大数据、 人工智能等技术的广泛应用，催生了海量数据的产生与交换，对存储系统在容量、速度、安全性和灵活性方面提出了更高要求。我国高度重视存力高效灵活保障发展，工信部等六部委于2023年10月联合发布《算力基础设施高质量发展行动》，强调加速存力技术研发应用，持续提升存储产业能力，推动存算网协同发展；并提出到2025年，存储总量超过1800EB，先进存储容量占比达到30%以上，重点行业核心数据、重要数据灾备覆盖率达到100%。在市场需求与国家政策的推动下，未来存储领域的发展将更加高效、智能、绿色，存储技术与应用深度融合，赋能各行各业的数字化转型与升级。 （三）运力质量显著提升，网络设施不断升级 我国网络基础设施建设不断完善，全光运力建设驶入快车道。随着我国不断优化算力设施布局，八大国家算力枢纽和区域数据中心集群加快建设，运力的重要性日益凸显。在《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023）》等政策文件的指导下，目前，我国已建成全球规模最大、技术领先的“双千兆”网络基础设施，骨干网络综合承载能力也跃升至新高度，超低损光纤、灵活全光交叉和智能管控等新技术实现大范围应用，算网协同承载能力不断提升。2023年通信业统计公报显示，物理基础设施部署方面，我国光缆线路总长度达到6432万千米，10GPON端口数达到2302万个，全国互联网宽带接入 端口数量达11.36亿个。接入网络层级方面，全国在用算力中心58.3%连接骨干网，其中大型、超大型算力中心连接比例为45%，规划在建算力中心预计有64%连接骨干网；接入带宽方面，全国在用算力中心 出口带宽平均为821Gbit/s，在用机架平均带宽约885Mbit/s。 （四）算存运基础能力共同发展，创新技术不断突破 2023年，我国在算力、存力、运力的基础性创新方面，取得了多项重要突破，为加速我国的数字产业化和产业数字化进程提供了坚实支撑。 算力方面，我国在高性能计算架构方面进行了大量研发工作，国内多家企业陆续推出高性能处理器和加速器；通用、行业大模型等研究成果也持续涌现。存力方面，我国积极探索存算一体技术，在分布式存储、固态硬盘（SSD）等技术上持续创新，优化存储架构，提高数据存储的性能及